DN3PD2 Originalbetriebsanleitung - Sicherheitsschaltgerät zur sensorlosen Drehzahlüberwachung - DINA Elektronik
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
DN3PD2
Originalbetriebsanleitung
Sicherheitsschaltgerät zur
sensorlosen Drehzahlüberwachung
mit
Konfigurations-Software GO:BEYOND
wir sind sicherheit.
EG-Konformitätserklärung
EC-Declaration of Conformity
Hersteller/manufacturer
DINA Elektronik GmbH
Esslinger Str. 84
72649 Wolfschlugen
Germany
Wir erklären, dass folgendes Produkt allen einschlägigen Bestimmungen der EG-Richtlinien entspricht.
We declare that the following product complies with all relevant provisions of the EC directives.
Produkt/product Beschreibung/description
DN3PD2 Sicherheitsschaltgerät zur sensorlosen Drehzahlüberwa-
chung bei Drei- und Einphasen Motoren
Safety switchgear unit to monitor the speed of 3-phases
and single phase motors without sensor
EG-Richtlinien/EC-directives Angewandte Normen/Applied standards
2006/42/EG EG-Maschinenrichtlinie/Machinery-Directive EN ISO 13849-1:2015
2014/30/EU EMV-Richtlinie/EMC-Directive IEC 62061:2005 + AC:2010 + A1:2013 + A2:2015
2011/65/EU RoHS Richtlinie/RoHS-Directive IEC 61800-5-2:2016
IEC 61508: Parts 1-7:2010
IEC 60947-5-1:2016
EN 60204-1:2018
EN 61326-1 :2013
EN 61326-3-1:2017
GS-ET-20: 2016-10 (Zusatzanforderung)
EG Baumusterprüfbescheinigung/EC Type-Examination
Notifizierte Stelle/notified Body
certificate
TÜV Rheinland Industrie Service GmbH Reg.-Nr./No.: 01/205/5759.00/20
Am Grauen Stein
51105 Köln
Germany
NB 0035
Dokumentationsbeauftragter/authorised representative.
DINA Elektronik GmbH
Esslinger Str. 84
72649 Wolfschlugen
Germany
Wolfschlugen, 01.06.2020
Stefan Najib (Geschaftsführer/CEO)
3 21-07-20 / DN3PD2-V0815
DN3PD2
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1 Bestimmungsgemäße Verwendung 7
Zulassungen 7
Sicherheitstechnische Kenngrößen 7
Bestelldaten 7
2 Sicherheitsbestimmungen 8
3 Wichtige Hinweise und Validierung 8
4 Funktionsbeschreibung 9
Drehzahlüberwachung 9
Quittier-Funktion 9
Anlaufüberwachung 10
4.3.1. Funktionsdiagramm mit Anlaufüberwachung 10
4.3.2. Funktionsdiagramm ohne Anlaufüberwachung 11
Abschaltverzögerung 11
Einschaltverzögerung 11
Erweiterte Einstellungen 12
Mindestabschaltzeit 12
Passwortschutz 12
Validierfunktion 12
Anzeige 13
Diagnose 13
Meldeausgänge 13
USB-Anschluss 14
Anschlussbelegung 14
Blockschaltbild 14
5 Einsatzmöglichkeiten 15
Motor mit Frequenzumrichtern 15
Motor mit Stern-Dreieck Schaltung 15
Wechselstrommotor 15
Servomotor 15
6 Montage und Demontage 16
Anschlusshinweise 16
7 Konfiguration und Inbetriebnahme 17
Systemvoraussetzungen 17
Installation der Konfigurations-Software 17
Anschluss an den PC 18
Benutzeroberfläche 18
Parametrierung 19
Maschinendaten 20
Projekt auslesen 20
Projekt erstellen 20
Gerätepasswort eintragen/ändern 20
Diagnose 21
4 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Inhaltsverzeichnis
Validierung 23
8 Fehler: Meldung und Behebung 24
LED-Blink-Codes 24
9 Applikationsbeispiele 25
10 Technische Daten 26
Umgebungsbedingungen 26
Eingangsdaten 26
Ausgangsdaten 26
Allgemeine Daten 26
Anschlussdaten 27
Lastkurve 27
11 Maßbilder 27
5 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Lesen Sie diese Betriebsanleitung vor der Inbetriebnahme des Sicherheitschaltgerätes.
Stellen Sie sicher, dass Sie immer mit der aktuellen Dokumentation arbeiten.
Diese steht unter der Adresse dina.de zum Download bereit.
Entsorgen Sie das Gerät entsprechend den national gültigen Umweltvorschriften.
Symbol- und Hinweiserklärung:
WARNUNG
Dieses Symbol kennzeichnet Gefahren, die zu Personenschäden führen können.
ACHTUNG
Dieses Symbol warnt vor Handlungen, die zu einem Sachschaden oder einer Fehlfunktion führen kön-
nen.
Hier finden Sie zusätzliche Informationen oder weiterführende Informationsquellen.
Versionsübersicht / Änderungshistorie
Version Datum gültig für ID-No Neuerungen / Änderungen
0815 2020-06-10 34PD01
0815 21-06-09 34PD01 Einschränkungen bei Servomotoren
0815 21-07-20 34PD01 Weitere Artikelnummer ergänzt
34PD02
6 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Bestimmungsgemäße Verwendung
1 Bestimmungsgemäße Verwendung
DN3PD2 ist ein Sicherheitsschaltgerät zur sensorlosen Drehzahlüberwachung bei Drei- und Einphasen Motoren.
Es erkennt bzw. überwacht eine Mindestdrehzahl, eine Maximaldrehzahl oder einen Drehzahlbereich.
Das Gerät erfüllt die Anforderung der Kat. 4/ PL e nach ISO 13849-1:2015, SIL (CL) 3 nach IEC 62061 und IEC 61508.
Es kann in Sicherheitsstromkreisen nach VDE 0113 T.1 eingesetzt werden.
Die Konfiguration des Sicherheitsschaltgeräts erfolgt über die Konfigurations-Software GO:BEYOND.
Zulassungen
Sicherheitstechnische Kenngrößen
Das Sicherheitsschaltgerät DN3PD2 erfüllt die Anforderungen für SIL 3/ SIL CL 3, sowie PL e und Sicherheitskate-
gorie 4.
Gebrauchskategorie PFHd [h] MTTFd [a] DCavg
6A DC1 2 Schaltspiele/h 5,38 x 10-9 441 99%
4A DC13 2 Schaltspiele/h 1,33 x 10-8 198 99%
6A AC1 2 Schaltspiele/h 1,87 x 10-8 153 99%
5A AC15 2 Schaltspiele/h 1,87 x 10-8 153 99%
Tabelle 1-1: Sicherheitstechnische Kenngrößen
Bestelldaten
Beschreibung Typ ID-No.:
Sensorlose Drehzahlüberwachung 0-1200Hz, 2 Kontaktausgänge, USB- DN3PD2 34PD01
Schnittstelle 34PD02
7 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Sicherheitsbestimmungen
2 Sicherheitsbestimmungen
• Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft oder unterwiesenen Personen installiert und in Betrieb ge-
nommen werden, die mit dieser Betriebsanleitung und den geltenden Vorschriften über Arbeitssicherheit
und Unfallverhütung vertraut sind.
• Beachten Sie die VDE, EN sowie die örtlichen Vorschriften, insbesondere hinsichtlich der Schutzmaßnah-
men.
• Werden die Vorschriften nicht beachtet, kann Tod, schwere Körperverletzungen oder hoher Sachschaden
die Folge sein.
• Bei Not-Halt Anwendungen muss entweder die manuelle Quittierung für Wiedereinschaltsperre verwen-
det werden oder der automatische Wiederanlauf der Maschine durch eine übergeordnete Steuerung ver-
hindert werden.
• Halten Sie beim Transport, Lagerung und im Betrieb die Bedingungen nach EN 60068-2-1, 2-2 ein!
• Durch eigenmächtige Umbauten erlischt jegliche Gewährleistung. Es können dadurch Gefahren
entstehen, die zu schweren Verletzungen oder sogar zum Tod führen.
• Der Einbau in einem Schaltschrank mit Mindestschutzart IP54 ist zwingend. Staub und Feuchtigkeit
können sonst zu Beeinträchtigungen der Funktionen führen.
• Sorgen Sie für ausreichende Absicherung der Ausgangskontakte bei kapazitiven und induktiven Lasten!
Siehe Kapitel „Technische Daten“.
• Das Gerät ist einzubauen unter Berücksichtigung der geforderten Abstände nach
DIN EN 50274, VDE 0660-514.
• Während des Betriebes stehen Schaltgeräte unter gefährlicher Spannung. Keine Schutzabdeckungen
entfernen.
• Wechseln Sie das Gerät nach dem ersten Fehlerfall aus!
• Entsorgen Sie das Gerät sachgerecht nach Ablauf der Lebensdauer.
• Bei Nichteinhaltung dieser Bestimmungen oder unsachgemäßer Anwendung übernimmt DINA Elektronik
GmbH keine Haftung für daraus entstehende Sach- und Personenschäden.
• Bewahren Sie diese Produktinformation auf!
3 Wichtige Hinweise und Validierung
• Das hier beschriebene Produkt wurde entwickelt, um als Teil eines Gesamtsystems sicherheitsgerichtete
Funktionen zu übernehmen. Das Gesamtsystem wird durch Sensoren, Auswerte- und Meldeeinheiten
sowie Konzepte für sichere Abschaltungen gebildet. Es liegt im Verantwortungsbereich des Herstellers
einer Anlage oder Maschine die korrekte Gesamtfunktion sicherzustellen. Der Hersteller der Anlage ist
verpflichtet, die Wirksamkeit des implementierten Sicherheitskonzepts innerhalb des Gesamtsystems zu
prüfen und zu dokumentieren. Hierbei muss überprüft werden, ob bei Über- bzw. Unterschreitung der
Schaltschwellen die Freigabekontakte öffnen. Dieser Nachweis ist nach jeglicher Modifikation am Sicher-
heitskonzept bzw. Sicherheitsparametern erneut zu erbringen.
• DINA Elektronik ist nicht in der Lage, die Eigenschaften eines Gesamtsystems zu garantieren, das nicht
von DINA konzipiert wurde.
• DINA Elektronik GmbH übernimmt auch keine Haftung für Empfehlungen, die durch die nachfolgende
Beschreibung gegeben bzw. impliziert werden.
• Auf Grund der nachfolgenden Beschreibung können keine neuen, über die allgemeinen Lieferbedingun-
gen von DINA hinausgehenden Garantie-, Gewährleistungs- oder Haftungsansprüche abgeleitet werden.
• Zur Vermeidung von EMV-Störgrößen müssen die physikalischen Umgebungs- und Betriebsbedingungen
am Einbauort des Produkts dem Abschnitt EMV der DIN EN 60204-1 entsprechen.
• Beim Einsatz von kontaktbehafteten Ausgängen muss die Sicherheitsfunktion nach IEC 61800-5-2 einmal
pro Tag bei Performance Level (e), einmal pro Jahr bei Performance Level (d), angefordert werden.
• Beachten Sie die allgemeinen technischen Daten am Ende dieser Betriebsanleitung.
8 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Funktionsbeschreibung
4 Funktionsbeschreibung
Die zweikanalige Auswerteeinheit des Sicherheitsschaltgerätes misst an den Messeingängen U, V, W die Fre-
quenz des am Motor wirksamen Drehfeldes.
Eine Unter- bzw. Überschreitung der parametrierten Frequenzen (fmin und fmax), ein interner oder externer Feh-
ler öffnet den Freigabestrompfad 13/14, 23/24 sofort. Das Gerät ist im sicheren Schaltzustand.
Das Gerät verfügt über einen Standard USB-Anschluss. Die bereitgestellte Konfigurationssoftware ermöglicht
eine einfache Parametrierung und Online-Monitoring.
Nach Anlegen der Betriebsspannung (24 V DC) an die Klemmen A1 und A2 führt das Sicherheitsschaltgerät
einen Selbsttest durch. Für die Dauer des Selbsttests ist das Sicherheitsschaltgerät im sicheren Zustand. Alle
Freigabestrompfade sind geöffnet.
Nach erfolgreichem Selbsttest ist das Gerät betriebsbereit. Die LED OK leuchtet grün.
Drehzahlüberwachung
Die Parameter fmax (Maximalfrequenz) und fmin (Mindestfrequenz) legen die zu überwachenden Drehzahlgren-
zen des Motors fest. Die Grenzfrequenzen fmax und fmin errechnen sich aus der Drehzahl n und der Anzahl der
Polpaare:
f [Hz]= (n [U/min] / 60) x Anzahl Polpaare
Beispiel: 5000 Umdrehungen /Minute x 3 Polpaare / 60 = 250Hz
An Asynchronmotoren ist ein lastabhängiger Schlupf zwischen Motordrehzahl und der Drehfeldfrequenz vorhan-
den. Dies muss bei der Parametrierung der Frequenzen (fmax und fmin) berücksichtigt werden.
ACHTUNG
Beachten Sie, dass durch das Verfahren der Frequenzmessung ein mechanisch blockierter Motor
bzw. ein überlasteter Motor nicht erkannt wird!
Folgende Überwachungsfunktionen sind möglich:
- Überwachung nur auf Maximaldrehzahl
- Überwachung eines Drehzahlbereichs mit Anlaufüberwachung
- Überwachung eines Drehzahlbereichs ohne Anlaufüberwachung
fmin: Mindestfrequenz
Bei Unterschreitung von fmin schalten die Ausgangskontakte (13-14/ 23-24) ab.
Das Wiedereinschalten erfolgt nach der Quittierung über den Quittiereingang Q.
Je nach Quittierart unterscheiden sich die Wiedereinschaltbedingungen. Bitte beachten Sie das Kapitel „Anlauf-
überwachung“.
Die Überwachung auf eine Mindestdrehzahl kann abgewählt werden. Dann bleiben die Ausgangskontakte im
Stillstand geschlossen.
fmax: Maximalfrequenz
Bei Überschreitung von fmax schalten die Ausgangskontakte (13-14/ 23-24) ab.
Das Wiedereinschalten erfolgt nach der Quittierung über den Quittiereingang Q und wenn fmax (minus Hyste-
rese) unterschritten ist.
ACHTUNG
Beachten Sie, dass ein austrudelnder Motor entweder als Stillstand (wenn keine fmin-Überwachung,
keine Abschaltung) oder als Unterschreitung (wenn fmin>0, Abschaltung) erkannt wird.
Quittier-Funktion
Die Quittier- Funktion ermöglicht das Rücksetzen des Moduls in die Betriebsbereitschaft nach einer Abschaltung
durch Unter- oder Überdrehzahl. Das Rücksetzen erfolgt über den Eingang Q am Modul, wenn keiner der genann-
ten Zustände vorliegt.
Automatische oder manuelle Quittierung ist möglich. Bei automatischer Quittierung muss der Eingang Q ständig
mit 24V DC verbunden sein.
9 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Funktionsbeschreibung
Eine manuelle Quittierung erfolgt nach einer fallenden Flanke eines 24V-Signals am Eingang Q. Das 24V Signal
muss min. 200ms und darf max. 10s am Eingang Q anliegen.
Anlaufüberwachung
Die Anlaufüberwachungszeit tA ist ein Zeitlimit, innerhalb dessen die Ist-Drehzahl > Mindestdrehzahl sein muss.
Ist die Mindestdrehzahl inkl. Hysterese in dieser Zeit nicht erreicht, öffnet der Freigabestrompfad wieder.
Die Anlaufüberwachungszeit ist parametrierbar (0 bis 60s). Sie ist nicht retriggerbar, d.h. sie kann während des
Ablaufens nicht wieder neu gestartet werden.
Die Anlaufüberwachungszeit startet
• Bei manueller Quittierung: mit der fallenden Flanke des Quittiersignals
• Bei automatischer Quittierung: wenn die Ist-Drehzahl > 1Hz ist
Im Quittiermodus ohne Anlaufüberwachung (0s) schalten die Ausgänge nur innerhalb des erlaubten Bereichs ein
(Fensterüberwachung).
4.3.1. Funktionsdiagramm mit Anlaufüberwachung
Automatische Quittierung Manuelle Quittierung
(fmin muss mindestens 1,1Hz sein!)
f f
fmax fmax
Hysterese Hysterese
Hysterese Hysterese
fmin fmin
1 Hz
0,5 Hz
t tA tA tA
t
tA tA >tmin 1Hz fallenden Flanke des Quittiersignals.
2 Anlaufüberwachungszeit ist abgelaufen. Frei- 2 Anlaufüberwachungszeit ist abgelaufen. Frei-
gabestrompfad bleibt geschlossen, da f>fmin gabestrompfad bleibt geschlossen.
3 Freigabestrompfad öffnet, da fDN3PD2
Funktionsbeschreibung
4.3.2. Funktionsdiagramm ohne Anlaufüberwachung
f
fmax
Hysterese
Hysterese
fmin
t
13/14, 23/24
tQ tQ tQ
Q-manuell
13/14, 23/24
Q-autom.
Abschaltverzögerung
Optional können Sie für den Freigabestrompfad eine Abschaltverzögerung tV von 0s bis 2s einstellen. Die Ab-
schaltverzögerungszeit läuft ab, sobald eine Über- bzw. Unterschreitung erkannt wird. Während dieser Zeit blei-
ben die Freigabekontakte geschlossen und die LED „SPEED“ blinkt. Nach Ablauf der Abschaltverzögerung öffnet
der Freigabestrompfad.
Erreicht die Geschwindigkeit während der Abschaltverzögerung wieder den Sollbereich, dann bleiben die Kon-
takte geschlossen und die Abschaltverzögerungszeit wird zurückgesetzt.
ACHTUNG
Beachten Sie, dass eine Änderung der Abschaltverzögerung die Reaktionszeit der Sicherheitsfunktion
beeinträchtigt!
Die Abschaltverzögerungszeit wird nicht gestartet, wenn die Abschaltung aufgrund eines internen
oder externen Fehlers erfolgt.
Einschaltverzögerung
Optional können Sie für den Freigabestrompfad eine Einschaltverzögerung tE von 0s bis 10s einstellen. Die Ein-
schaltverzögerungszeit läuft ab, sobald sich die Frequenz innerhalb dem Sollbereich befindet und eine Freigabe
durch den Quittiereingang erfolgt ist. Während dieser Zeit blinkt die „SPEED“ LED und die Freigabekontakte sind
geöffnet.
Nach Ablauf der Einschaltverzögerung schließt der Freigabestrompfad.
f
fmax
Hysterese
Hysterese
fmin
t
tE tV tE tV tE
13/14, 23/24
Q-manuell
tE tV tE tV tE
13/14, 23/24
Q-autom.
tE = Einschaltverzögerung tV = Abschaltverzögerung
11 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Funktionsbeschreibung
Sollten Sie zusätzlich die Funktion „Anlaufüberwachung“ gewählt haben, so schalten die Ausgänge erst nach Ab-
lauf der Einschaltverzögerungszeit ein. Erst danach ist die Anlaufüberwachung aktiv.
Erweiterte Einstellungen
Anwendungsabhängige Störeinflüsse (z.B. Vibrationen oder Frequenz Überschwinger) können sich nachteilig auf
das Messverfahren auswirken. Dies kann zu ungewollten Abschaltungen führen. Um die Verfügbarkeit bei störan-
fälligen Applikationen zu gewährleisten, können Sie die Parameter
• Anzahl der Messzyklen
• Messempfindlichkeit
anpassen.
Anzahl der Messzyklen
Im Bereich Messgenauigkeit stellen Sie die Anzahl der Messzyklen zur Erfassung der Bewegung ein. Der Parame-
ter legt fest, mit wie vielen Messungen der Messwert gebildet wird, bevor es zur Abschaltung kommt.
Diese Mehrfachmessung hat keinen Einfluss auf das Einschaltverhalten. Das Einschalten erfolgt nach einem
Messzyklus.
Voreinstellung: 3 Messzyklen bei Frequenzen >30Hz
Maximale Anzahl der Messzyklen: 4
ACHTUNG
Der eingestellte Faktor wird mit der Messzeit des Systems multipliziert und beeinflusst somit wesent-
lich die Reaktionszeit des Sicherheitsschaltgeräts.
Wenige Messzyklen = kurze Reaktionszeit durch schnelle Messwertbildung, jedoch anfälliger bei externen Stö-
reinflüssen
1 Messzyklus = schnellste Reaktionszeit
Viele Messzyklen = lange Systemreaktionszeit aber robuste Messung
In der Konfigurationssoftware können Sie die Anzahl der Messzyklen verändern. Außerdem definieren Sie, ab wel-
cher Frequenz diese Anzahl gültig sein soll.
Unterhalb dieser Frequenz wird immer mit einer Einfachmessung gearbeitet.
Messempfindlichkeit
Ändern Sie diese Parameter nur nach Rücksprache mit dem Service der DINA Elektronik GmbH.
Mindestabschaltzeit
Die Mindestabschaltzeit tmin ist die Zeit, die der Freigabestrompfad nach Auslösung mindestens geöffnet ist,
bevor er wieder zuschaltet. Sie beträgt 0,5s.
Passwortschutz
Das Übertragen der Parameter und die Validierfunktion kann passwortgeschützt werden. Das Passwort kann ma-
ximal 8 Zeichen enthalten.
Validierfunktion
Zur Validierung der Sicherheitsfunktion steht in der Konfigurationssoftware ein Validierungstool zur Verfügung.
Mit dieser Funktion werden die Grenzwerte fmax und fmin um 10%, 20% oder 30% reduziert bzw. erhöht und
dadurch ein Abschalten erzwungen.
Die Validierung erfordert die Eingabe des Gerätepasswortes.
Beachten Sie, dass bei der Validierung die Istfrequenz und nicht die tatsächliche Drehzahl angezeigt
wird.
Die Relation Istfrequenz zu Drehzahl (unter Berücksichtung der Polzahl und des Getriebefaktors)
muss u.U. zusätzlich validiert werden
12 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Funktionsbeschreibung
Anzeige
Das Sicherheitsschaltgerät zeigt seine Betriebsbereitschaft und den Status des Freigabestrompfades durch die
zweifarbigen LEDs „OK“ und „SPEED“ an.
Die rot blinkende LED „OK“ zeigt einen Fehler an.
Die grün blinkende LED „SPEED“ zeigt das Ablaufen einer Zeitkonstante an.
Für die LED-Anzeigen gilt das in Tabelle 4-1 beschriebene Verhalten
LED OK LED SPEED Blinkcode 13/14, 23/24 Status
grün grün - ON quittiert Frequenz innerhalb
grün aus - OFF nicht quittiert Frequenz außerhalb
2 quittiert
grün grün blinkend ON Frequenz außerhalb
Anlaufüberwachung aktiv
grün grün blinkend 3 ON Abschaltverzögerung aktiv Frequenz außerhalb
4 quittiert
grün grün blinkend OFF Frequenz innerhalb
Einschaltverzögerung aktiv
grün aus - OFF nicht quittiert Frequenz innerhalb
rot blinkend aus 1 OFF Fehler Siehe Fehlerreport
rot rot - OFF Gerät defekt
Tabelle 4-1
U V W
≤ 3x690V AC 1
OK 1s
Pause
1s
Pause
SPEED
U V W 2
≤ 3x690V AC
Anlaufüberwachung
OK
SPEED 3
Abschaltverzögerung
4
Einschaltverzögerung
Diagnose
In Verbindung mit der Konfigurationssoftware bietet die Diagnose folgende Funktionen:
• Auslesen von Werten aus dem Sicherheitsschaltgerätes während des Betriebs
• Auslesen abschaltrelevanter Daten
Meldeausgänge
Über die Meldeausgänge O1 und O2 steuern Sie z. B. eine nicht sichere SPS oder Signaleinheiten an.
Die Meldeausgänge haben folgende Eigenschaften:
– 24V, digital
– potenzialgebunden
– kurzschluss- und überlastsicher
– nicht sicherheitsgerichtet
Der Meldeausgang O1 zeigt den Zustand des Freigabestrompfades. Er schaltet 24V bei geschlossenem Freigabes-
trompfad.
Der Halbleiterausgang O2 zeigt die Betriebsbereitschaft an. Dieser schaltet im Falle eines Fehlers ab.
13 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Funktionsbeschreibung
USB-Anschluss
Über den USB-Anschluss verbinden Sie das Sicherheitsschaltgerät mit dem PC (Standard USB 2.0). Die PC-Ver-
bindung benötigen Sie für folgende Aktionen:
• Übertragen der Konfigurationsdaten
• Auslesen der Konfiguration, um diese in der Konfigurations-Software als Projekt zu öffnen und bei Bedarf
zu bearbeiten.
• Diagnose
• Validierung
Anschlussbelegung
U, V, W Messeingänge, sind direkt mit dem Motor zu verbinden, keine Schaltkon-
takte dazwischen.
A1 Betriebsspannung +24V DC
A2 Betriebsspannung 0V
Q Quittier Eingang parametrierbar, manuell oder automatisch, zur Quittie-
rung einer Unter- bzw. Überschreitung der parametrierten Drehzahlen.
O1, O2 Digitale, positivschaltende Halbleiterausgänge zur Übertragung von
Schaltzuständen an eine übergeordnete Steuerung.
13-14/23-24 Freigabekontakte (2 NO-Kontakte). Diese schalten sofort ab bei Unter-
bzw. Überschreitung der parametrierten Drehzahlen, internen oder exter-
nen Fehlern.
13/14, 23/24 sind so zu verwenden, dass die vorgesehene Schutzfunktion
z.B. Auslösung von Not-Halt ausgeführt wird.
USB Port Mini-USB zum Anschluss an den PC
OK-LED Anzeige Betriebsbereitschaft
SPEED-LED Statusanzeige für Freigabekontakte 13-14/23-24
Blockschaltbild
14 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Einsatzmöglichkeiten
5 Einsatzmöglichkeiten
Motor mit Frequenzumrichtern L1
L2
L3
Der Betrieb an elektrischen Leistungsantriebssystemen mit
einstellbarer Drehzahl ist möglich. FU/ FC
ACHTUNG
U DN3PD2
Bitte beachten Sie, dass das DN3PD2 nicht für V
den Einsatz an Thyristorumrichtern geeignet ist. W
U1 V 1 W1
M
3
Motor mit Stern-Dreieck Schaltung L1 L2 L3
Der Betrieb an Motoren mit Stern-Dreieck-Schaltung oder Po- U1 V 1 W1
lumschaltung ist möglich. Beachten Sie bei polumschaltbaren M U DN3PD2
Motoren, dass DN3PD2 die Frequenz und nicht die Drehzahl er- V
3 W
fasst!
Die Messeingänge U und W werden gebrückt und direkt mit W1 U2 V 2 W2
am Motor verbunden.
Der Messeingang V wird direkt mit W2 am Motor verbunden.
Wechselstrommotor L
N
Ein Betrieb an einem Wechselstrommotor ist möglich.
Die Messeingänge U und W werden gebrückt direkt mit U1 am
Motor verbunden.
Der Messeingang V wird direkt mit U2 verbunden U DN3PD2
V
W
U1 U2
M
1
Servomotor
WARNUNG
Anwendungen mit Servomotoren sind eingeschränkt möglich.
Folgende Punkte sind zu beachten:
• Der Betrieb muss auf maximal 480 V AC begrenzt werden.
• Die Messempfindlichkeit sollte auf Modus 4 eingestellt werden.
• Bei den Messempfindlichkeits-Modi 1 bis 3 besteht bei laufendem Motor die Gefahr eines
unerkannten Drahtbruchs an Klemme W und einer potentiell gefahrbringenden Erkennung
eines Stillstands. Aus diesem Grund sollte bei Anwendungen mit Messempfindlichkeit 1 bis
3 das Verhalten bei laufendem Motor und Drahtbruch an Klemme W geprüft werden.
• Bei Frequenzen kleiner 2,5 Hz und Drahtbruch an der Klemme W ist es möglich, dass Still-
stand erkannt wird.
15 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Montage und Demontage
6 Montage und Demontage
• Montieren Sie das Sicherheitsschaltgerät auf einer 35-mm-Tragschiene gemäß EN 60715.
• Halten Sie die geforderten Abstände nach DIN EN 50274, VDE 0660-514 ein.
• Vermeiden Sie starke Magnetfelder in der Einbaunähe. (Magnetfeldstärke < 30 A/m). Diese können das
Gerät stören.
• Zur Demontage lösen Sie den Rastfuß mit Hilfe eines Schraubendrehers und heben Sie das Sicherheits-
schaltgerät von der Tragschiene ab.
Montage Demontage
(2) (3) (1) Tragschiene
(1)
70-75mm 70-75mm
(2) Rastfuß
(3) Kabelkanal
Anschlusshinweise
• Verwenden Sie Kupferdraht, der bis 60°C/75 °C zugelassen ist.
• Bei flexiblen Leitungen werden Aderendhülsen empfohlen.
• Lasten an den Messleitungen sind nicht zulässig.
• Die Verlegung der Messleitung muss einen Quer- oder Kurzschluss verhindern. Verlegung im Kabelkanal
ist notwendig.
• Beachten Sie die Bestimmungen gemäß EN 60204-1.
• Setzen Sie zur Vermeidung von Kontaktverschweißung wirksame Schutzbeschaltung parallel zur Last ein.
• Beachten Sie die Anordnung von Überstromschutzeinrichtungen.
• Überspannung > 32V DC zerstören das Gerät. Setzen Sie nur Netzteile ein, die im Fehlerfall maximal 32V
erzeugen.
16 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Konfiguration und Inbetriebnahme
7 Konfiguration und Inbetriebnahme
Die Konfiguration des Sicherheitsschaltgeräts DN3PD2 nehmen Sie über die Konfigurations-Software
GO:BEYOND vor.
Die Parametrierung des DN3PD2 ist in den folgenden Kapiteln beschrieben.
WARNUNG: Gefahr durch falsch eingestellte Parameter
Falsch eingestellte Parameter für die Bewegungsüberwachung können zu gefährlichen Maschinen-
oder Anlagenzuständen führen.
• Stellen Sie sicher, dass die in der Software eingetragenen bzw. ausgewählten Parameter der
angeschlossenen Hardware entsprechen.
• Führen Sie nach der Parametrierung und nach jeder Änderung der Parametrierung im Rahmen
der Validierung einen Funktionstest durch.
Eine Hilfestellung während der Validierung und Inbetriebnahme kann eine separate Messeinrichtung
oder die Diagnose-Funktion (Anzeige der Ist- und Grenzwerte) in Verbindung mit der Validierungsfunk-
tion in der Konfigurations-Software sein.
Die Diagnose-Funktion ist nicht sicherheitsgerichtet.
Systemvoraussetzungen
Die Konfigurationssoftware ist mit folgenden Betriebssystemen kompatibel
• MS Windows 8
• MS Windows 10
Festplattenspeicher min. 1 GB
Arbeitsspeicher min. 2 GB
Bildschirmauflösung 1920 x 1080 px
Skalierung 100%
Schnittstelle USB
Installation der Konfigurations-Software
Die Konfigurationssoftware finden Sie im Download-Bereich des Artikels unter der Adresse
dina.de/downloads/software.
Arbeiten Sie immer mit der aktuellen Version der Software.
Software installieren:
1. Laden Sie die Software auf Ihren PC herunter.
2. Starten Sie die Installation
3. Folgen Sie den Anweisungen des Installationsassistenten.
4. Die Spracheinstellung erfolgt im Start-screen unter „Einstellungen“
17 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Konfiguration und Inbetriebnahme
Anschluss an den PC
Die Kommunikation zwischen Sicherheitsschaltgerät und der Konfigurations-Software erfolgt über die USB-
Schnittstelle.
Schließen Sie das Sicherheitsschaltgerät mit einem geeigneten Verbindungskabel an den PC an.
Die Schnittstelle ist für handelsübliche USB-Kabel geeignet.
Benutzeroberfläche
Die Konfigurations-Software hat folgende Benutzeroberfläche
Navigationsbereich Editor- und Aktionsbereich
Navigationsbereich
Im Navigationsbereich dient zur Anwahl folgender Bereiche:
• Parametrierung Eingabe der Parameter, Passwortverwaltung
• Diagnose Anzeige der Online Werte, Fehlermeldungen, abschaltrelevante Daten, Validierung
• Schnittstelle Auswahl der Schnittstellen
• Datei Neuanlage/Speichern/Öffnen/Drucken/Schließen eines Projekts
• Einstellungen Anzeige des Arbeitsverzeichnisses
• Hilfe Hilfemenü
Editor- und Aktionsbereich
Dieser Bereich bietet folgende Funktionen:
• Eingabe der Parameter
• Auslesen der Applikationsparameter vom Sicherheitsschaltgerät in die Konfigurations-Software
• Übertragen der Applikationsparameter von der Konfigurations-Software in das Sicherheitsschaltgerät
• Hilfetexte
18 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Konfiguration und Inbetriebnahme
Parametrierung
Folgende Einstellungen können Sie an der Konfigurationssoftware vornehmen
Parametrierung Bereich Hinweis
COM-Port
Passwort maximal 8 Zeichen
fmax *) 0,5 - 1200 Hz
fmin *) 0,5 - 1200 Hz Überwachung auf Mindest-
drehzahl ist abwählbar.
Quittierung - manuell Bei automatischer Quittierung
- automatisch mit Anlaufüberwachung:
fmin ≥ 1,1Hz
Anlaufüberwachung 0-60s 0 ≙ reine Fensterüberwa-
chung
Abschaltverzögerung 0-2s
Einschaltverzögerung 0-10s
Projektname maximal 8 Zeichen Zwingend erforderlich
Autor Wird nicht ins Gerät übertra-
gen.
Datum dd.mm.yy
Erweitert
Frequenzschwelle 16 Stufen
Anzahl der Messzyklen 1-4
Messempfindlichkeit Modus 1-4
Maschinendaten
Achsentyp Linearachse, Spindel, Rundachse
Polpaarzahl 1-99
Übersetzungsverhältnis 0,01-99999
Radius 1-9999
Steigung 0,001-9999
Max. Geschwindigkeit Abhängig von den Maschinen-
Min. Geschwindigkeit daten und der erlaubten Maxi-
malfrequenz.
*)
• Für die Bestimmung von fmin und fmax muss die Anzahl der Polpaare berücksichtigt werden:
f [Hz]= (n [U/min] / 60) x Anzahl Polpaare
Beispiel: 5000 Umdrehungen /Minute x 3 Polpaare / 60 = 250Hz
• An Asynchronmotoren ist ein lastabhängiger Schlupf zwischen Motordrehzahl und der Drehfeldfrequenz
vorhanden. Dies muss bei der Parametrierung der Schwellen-Frequenzen (fmin und fmax)
berücksichtigt werden.
19 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Konfiguration und Inbetriebnahme
Maschinendaten
Für die Bestimmung von fmin und fmax kann das Rechentool „Maschinendaten“ herangezogen werden.
Geben Sie die maschinenspezifischen Daten ein und das Tool errechnet daraus die dazugehörigen Frequenzen.
Die Maschinendaten können im Gerät gespeichert werden. Haken Sie dafür die Checkbox „Maschinendaten über-
nehmen“ an. Dann ist eine Direkteingabe der Frequenzen im Menü „Parametrierung“ nicht mehr möglich.
Projekt auslesen
Die auf dem Sicherheitsschaltgerät gespeicherte Parametrierung können Sie auslesen.
Für das Auslesen ist keine Passworteingabe erforderlich.
Starten Sie die Konfigurationssoftware
Öffnen Sie den Menüpunkt „Schnittstelle“ , wählen Sie den COM-Port aus und klicken Sie auf „Verwen-
den“.
Öffnen Sie den Menüpunkt „Parametrierung“.
Klicken Sie den „Gerät auslesen“- Button.
Projekt erstellen
Starten Sie die Konfigurationssoftware
Öffnen Sie den Menüpunkt „Schnittstelle“, wählen Sie den COM-Port aus und klicken Sie auf „Verwen-
den“.
Öffnen Sie den Menüpunkt „Parametrierung“.
Tragen Sie die Parameter ein.
Übertragen Sie das Projekt in das Gerät mit dem Button „Auf Gerät speichern“.
Es erfolgt immer eine Passwortabfrage. Ist kein Passwort gespeichert, bestätigen Sie die Abfrage mit „ok“.
Bestätigen Sie die Einstellungen.
Speichen Sie das Projekt.
Gerätepasswort eintragen/ändern
Schützen Sie ihr Sicherheitsschaltgerät vor unerlaubtem Zugriff durch ein Gerätepasswort.
Öffnen Sie den Menüpunkt „Parametrierung-Passwort“
Tragen Sie das aktuelle Passwort ein. Wenn kein Passwort vergeben ist, kann das Feld leer bleiben.
Tragen Sie ein neues Passwort (max. 8 Zeichen) ein und bestätigen Sie dieses.
Klicken Sie auf „Auf Gerät speichern“.
Das Passwort ist nun im Gerät gespeichert und muss beim Übertragen eines neuen Projektes oder beim Validie-
ren angegeben werden.
20 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Konfiguration und Inbetriebnahme
Diagnose
Die Diagnose bietet folgende Funktionen:
1 Diagnose starten/anhalten Diagnose starten oder stoppen
2 Bewegungs-/Zeitdiagramm zur optischen Darstellung der Bewegung:
Blaue Linie: Ist-Frequenz
Rote Linien: fmin und fmax
3 Statusanzeige der Ein- und Ausgänge 13/14, 23/24: Status des Freigabestrompfads
für die Drehzahlüberwachung
O1: Status des Meldeausgangs O1
O2: Status des Meldeausgangs O2
Q: Status des Quittier-Eingangs Q
4 Hilfebereich und Fehlerliste Hilfetexte und Liste der aufgetretenen Fehler
5 Latch Daten Abschaltrelevante Daten auslesen
- Gemessene Ist-Frequenz
- Zustände der Aus-/ Eingänge
- Erweiterte Ansicht für Servicezwecke
6 Geräte ID Hardware und Firmware Informationen
Validierung Siehe Kapitel „Validierung“
1
4
2
3
21 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Konfiguration und Inbetriebnahme
5
6
22 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Konfiguration und Inbetriebnahme
Validierung
Wählen Sie die Validierungsstufe aus.
Ist das Gerät passwortgeschützt, so werden Sie aufgefordert ein gültiges Passwort einzutragen.
Die Zustände werden aufgezeichnet und können anschließend als Protokoll ausgedruckt werden.
Die Validierstufe wird nach 10s automatisch wieder zurückgesetzt.
Drücken Sie den Button „Validierung anhalten“ um die Aufzeichnung zu stoppen.
Alternativ können Sie eine automatische Validierung mit dem Button „auto. Start“ starten. Die Validierstufen wer-
den schrittweise durchlaufen und wieder zurückgesetzt. Die automatische Validierung stoppt automatisch.
23 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Fehler: Meldung und Behebung
8 Fehler: Meldung und Behebung
Das Sicherheitsschaltgerät zeigt diagnostizierte Fehler, die zum sicheren Zustand des Geräts führen, folgender-
maßen an:
• Blink-Codes der LED „OK“ am Gerät
• Fehlermeldung in der Konfigurations-Software
LED-Blink-Codes
Das Sicherheitsschaltgerät zeigt Fehlermeldungen durch LED-Blink-Codes an.
Der Blink-Code wiederholt sich kontinuierlich mit einer Pause von 1 s.
Die Bedeutung der einzelnen LED-Blink-Codes entnehmen Sie der Tabelle 8-1.
Beispiel:
3 x Blinken / 1 s Pause / 3 x Blinken / 1 s Pause ...
Es handelt sich um Fehler Nr. 3.
U V W
≤ 3x690V AC
OK 1s
Pause
1s
Pause
SPEED
Fehler Nr. LED-Blink-Code Bedeutung / Diagnoseinformation aus Abhilfe
der Software
1 1 x Blinken Unzulässige Betriebsspannung Prüfen Sie die Betriebsspannung
UB = 20.5V-26,5V DC
2 2 x Blinken Übertragungsfehler Parameter Prüfen Sie
• die Schnittstelle
• das Verbindungskabel
• Wurden die Parameter vor dem
Übertragen bestätigt?
3 3 x Blinken Quittier-Fehler am Eingang Q Prüfen Sie die Verdrahtung an Eingang Q
auf Quer- oder Kurzschlüsse.
Bei manueller Quittierung:
Prüfen Sie, ob das Startsignal innerhalb
der zeitlichen Überwachung von min. 200
ms bis max. 10 s liegt.
4 4 x Blinken Drahtbruch an U, V, W Prüfen Sie die Verdrahtung an den Mes-
seingängen auf
• Kurzschluss
• Querschluss
• Drahtbruch
5 5 x Blinken Übertragungsfehler Passwort Das Passwort wurde nicht bestätigt.
Übertragen Sie das Passwort erneut.
6 6 x Blinken Relaisfehler Schicken Sie das Gerät zur Prüfung an
DINA Elektronik.
7 7 x Blinken EInkanaligkeitsfehler Prüfen Sie die Verdrahtung an den Mes-
Die Signale an den Messeingängen sind un- seingängen auf
terschiedlich.
• Kurzschluss
• Querschluss
• Drahtbruch
8 8 x Blinken Frequenz > 1500Hz Prüfen Sie die Frequenz an den Messein-
gängen.
9 9 x Blinken Interner Fehler Schicken Sie das Gerät zur Prüfung an
DINA Elektronik.
10 10 x Blinken Interner Fehler Schicken Sie das Gerät zur Prüfung an
DINA Elektronik.
Tabelle 8-1
24 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Applikationsbeispiele
9 Applikationsbeispiele
Ausgangskontakte zur parallelen Ansteuerung von Ausgangskontakte seriell geschaltet
2 Schützen, deren Ausgangskontakte seriell geschaltet
sein müssen.
L1 24V DC L1 24V DC
L2 L2
L3 L3
FU/ FC FU/ FC 23
14
A1 Q 13 23 23 A1 Q 13 23
24
U U
V DN3PD2 DN3PD2
V
W W
U1 V 1 W1 U1 V 1 W1
M A2 O1 O2 14 24
14 24 M A2 O1 O2 14 24
3 NC NC
3
0V 0V
25 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Technische Daten
10 Technische Daten
Umgebungsbedingungen
Umgebungstemperatur -20 bis +55°C
Lagertemperatur -40 bis +85°C
Einsatzhöhe < 2000m über NN
Schock 15g
Vibration 10–150Hz, 1g
Eingangsdaten
Betriebsspannung UB 24V DC -15 % / +10 %, Verpolschutz
Stromaufnahme bei 24V DC typ. 80mA
Stromaufnahme U, V, W 0,35mA bei 690V AC
Eingangsspannung an U, V, W 90 bis 690V AC
Grenzfrequenz an U, V, W 1200Hz
Mindest-PWM 2kHz
Messunsicherheit 1%
Schalthysterese 10%
Leistungsaufnahme an A1/ A2 typ. 1,9W
Statusanzeige 2 x LED 2-farbig
Schutzbeschaltung Überspannungsschutz und Verpolschutz für Betriebsspannung
Quittiereingang Q 24V DC digital
Ausgangsdaten
Relaisausgänge: Freigabestrompfade
Kontaktausführung 2 Freigabekontakte
Kontaktmaterial AgSnO2
Schaltspannung 24V DC / 230V AC
minimaler Schaltstrom 3 mA/ 24V DC
Maximaler Schaltstrom 6A / 24V DC/ 230V AC
Kurzschlussfestigkeit 1000A SCPD 6A gL/gG
Mechanische Lebensdauer 107 Schaltspiele
Anzahl der Messzyklen x (Periodendauer (Kehrwert der Frequenz) + max.
Ansprechzeit
2ms Auswertezeit) + max 10ms Relaisansprechzeit
Ausgangssicherung 6 A gL/gG
B10d Werte nach AC15: 5A/230V AC, >2x105, DC13: 4A/24V DC, >3x105
DIN EN 61810-2-1, 01.2012 AC1: 6A/230V AC, >2x10 5
DC1: 6A/ 24V DC, >7x106 Schaltspiele
Summenstrom 13-14 und 23-24 Bei Parallelschaltung: 6A Bei serieller Schaltung: 3A
Meldeausgänge
Anzahl der Ausgänge 2 (nicht sicherheitsgerichtete, digitale Ausgänge O1, O2)
Strom ≤ 100mA, kurzschluss- und überlastsicher
Spannung UB-1V
Allgemeine Daten
Einschaltdauer 100 %
Schutzart IP20
Schutzart Einbauort Schaltschrank, mindestens IP54
Einbaulage beliebig
Luft- und Kriechstrecken zwischen gemäß DIN EN 50178
den Stromkreisen
Bemessungsisolationsspannung 400V AC
Bemessungsstoßspannung / Isolie- Basisisolierung 6kV:
rung zwischen allen Strompfaden und Gehäuse
Sichere Trennung, verstärkte Isolierung 8kV:
zwischen U, V, W und USB Schnittstelle
zwischen U, V, W und A1, A2, O1, O2, Q
zwischen U, V, W und 13/14, 23/24
Verschmutzungsgrad 2
Überspannungskategorie III
26 21-07-20 / DN3PD2-V0815DN3PD2
Maßbilder
Gehäusematerial/ Typ Polyamid PA nicht verstärkt/ ME/ Fa. Phoenix Contact
Abmessungen B x H x T/ 22,5 x 114 x 111 mm
Anschlussdaten
Anschlussklemmen/ Material Zugfederanschluss, steckbar/ PA Schraubanschluss, steckbar /PA
Polzahl 4 5 3
Leiterquerschnitt, flexibel 0,25 - 2,5mm2 0,25 - 1,5mm2 0,25 - 2,5mm2
mit Aderendhülse
Leiterquerschnitt AWG 24…12 24…16 24…12
Anschlussdraht 60/75°C Kupfer
Anzugsdrehmoment min/max - - 0,5Nm/0,6Nm
Lastkurve
Ohmsche und induktive Last für die Freigabekontakte 13/14 und 23/24
1 ohmsche Last L/R = 0ms
2 induktive Last L/R = 40ms
WARNUNG
Lasten mit hohem kapazitivem Anteil können die Ausgangskontakte zerstören.
Diese verursachen unzulässige Einschaltströme.
11 Maßbilder
111 22.5
114
27 21-07-20 / DN3PD2-V0815wir sind sicherheit. DINA Elektronik GmbH Esslinger Str. 84 D72649 Wolfschlugen Phone +49 7022 95170 Fax +49 7022 9517700 info@dina.de www.dina.de
Sie können auch lesen
